Спецификации на ASTM A312 срещу A358 безшевни срещу заварени аустенитни тръби от неръждаема стомана

Поръчка на тръба от неръждаема стоманаобикновено започва с клас, като 304L или 316L, но спецификацията, която цитирате, има също толкова значение. ASTM A312 и ASTM A358 са двата стандарта, които купувачите виждат най-често за аустенитни неръждаеми тръби, и те описват много различни продукти: A312 обхваща безшевни и „автогенни“ заварени тръби, най-вече в малки и средни размери, докато A358 обхваща електрически-фузионно-заварени тръби, направени с добавен добавъчен метал, предимно в големи размери. Избирането на грешен може да промени проектната дебелина на стената, обхвата на проверката, цената и времето за доставка.

Това ръководство отговаря на въпросите, които инженерите и купувачите задават най-често, със заключението първо и разсъждението след това. Винаги потвърждавайте подробностите спрямо текущото издание на всеки стандарт и вашия управляващ код за дизайн.

Ключови изводи

• ASTM A312 обхваща безшевни, заварени с прави -шевове и силно студено обработени (HCW) заварени аустенитни неръждаеми тръби за висока-температура и общо корозионно обслужване. Заварената тръба A312 е направена без добавяне на добавъчен метал.
• ASTM A358 обхваща електрически-заварени-заварени (EFW) аустенитни хром-никелови неръждаеми тръби, направени с допълнителен метал. Той е разделен на пет класа, които се различават по това колко заваръчни шевове са направени от всяка страна и каква част от заваръчния шев е радиографирана.
• Размерът е най-бързото правило за сортиране: A312 е обичайният избор от NPS 1/8 до 30, докато A358 обикновено се използва от около NPS 8 и нагоре и е практичният маршрут за много големи диаметри.
• Проектно въздействие: според ASME B31.3 безшевната тръба има коефициент на качество на съединението 1,00, но заварената тръба може да бъде само 0,80–0,85, освен ако не се направи допълнително изследване. A358 Класове 1, 3 и 4 (100% радиография) са оценени на 1,00.
• Основно правило: изберете A312 безшевни за линии с малък-диаметър, висока-цялост; A312 заварен за-рентабилно общо обслужване; и A358 за тръба с голям-диаметър или дебела-стена, в идеалния случай в клас, съответстващ на вашия проектен код.

Какво представляват ASTM A312 и ASTM A358?

ASTM A312 е стандартът за безшевни, заварени и силно студено обработени аустенитни тръби от неръждаема стомана; ASTM A358 е стандартът за електро{2}}заварени-аустенитни тръби от неръждаема стомана, направени с добавъчен метал, главно с по-големи диаметри.

Помислете за разликата като да направите картонена тръба. Безшевната тръба е като тръба, изтеглена или пробита от едно твърдо парче, без никакъв шев. Заварената тръба започва като плосък лист или плоча, която се навива на цилиндър и се съединява по шев. A312 включва както: безшевна тръба, така и заварена тръба, където шевът е съединен без допълнителен метал. A358 е всичко за заварени тръби, където шевът е изграден с добавен добавъчен метал, като запълване на жлеб, често както отвътре, така и отвън.

И двете спецификации обхващат класове аустенитна неръждаема стомана като 304/304L, 316/316L, 321 и 347, и двете имат аналог на ASME за котли и съдове под налягане (SA-312 и SA-358). Те не са взаимозаменяеми, тъй като методът на производство, обхватът на размерите, тестването и факторите на дизайна се различават.

Каква е основната разлика между A312 и A358?

Основната разлика е в производствения път: A312 позволява безшевни тръби и заварени тръби, направени без добавъчен метал, докато A358 изисква заваряване чрез стопяване с добавъчен метал, като качеството се контролира чрез радиография на заваръчния шев според класа.

Как се произвежда всеки тип тръба?

Безшевната тръба A312 се формира без заваръчен шев; Заварената тръба A312 се навива от лента или плоча и се заварява автоматично без пълнител; HCW тръбата е заварена и след това студено обработена най-малко 35%; и тръбата A358 се навива от плоча и се заварява с добавъчен метал.

A312 безшевни (SML): направени чрез горещо пробиване и валцуване или чрез студено изтегляне, така че няма надлъжен шев.

A312 заварен (WLD): навит от лента или плоча и съединен чрез автоматичен процес на заваряване без добавяне на добавъчен метал. За NPS 14 и по-малки, тръбата има единична надлъжна заварка.

A312 силно студено обработена (HCW): заварена тръба, която получава студена обработка с не по-малко от 35% намаление на дебелината както на стената, така и на заваръчния шев преди окончателното отгряване. Не се използва пълнител.

A358 електро-фузионно-заварени (EFW): валцовани от плочи и заварени с помощта на добавъчен метал, или от едната страна (единично заварени), или от двете страни (двойно заварени), в зависимост от класа.

Всички тръби A312 се доставят в топлинно-обработено състояние. Топлинната обработка разтваря вредните карбиди и изравнява структурата, така че заваръчната зона да е устойчива на корозия. Изискванията за термична обработка и процедура за заваряване за A358 трябва да бъдат потвърдени в поръчката за покупка, тъй като изборът на сплав и термична обработка зависи от условията на обслужване.

Какви са петте класа тръби ASTM A358?

A358 има пет класа, които се различават по единично срещу двойно заваряване и по радиография: клас 1 (двойно заварени, 100% радиографски), клас 2 (двойно заварени, без радиография), клас 3 (единично заварени, 100% радиографски), клас 4 (като клас 3, но вътрешният заваръчен проход може да не използва пълнител) и клас 5 (двойно заварени, точково радиографирани).

На прост език: повече радиография означава повече доказателство, че заваръчният шев е здрав, което позволява по-висок коефициент на проектиране и по-тънка стена за същото налягане. Клас 2 е най-малко изследван и носи най-нисък фактор. Когато чертеж казва само "A358" без клас, поръчката е непълна, така че винаги посочвайте класа.

Какъв диапазон от размери покрива всяка спецификация?

A312 покрива NPS 1/8 до 30, с дебелина на стената, следваща неръждаемите графици (5S, 10S, 40S, 80S) и по-тежки стени при поискване; A358 няма официално ограничение за размера, но обикновено се използва за NPS 8 и по-големи, където безшевните тръби стават скъпи или недостъпни.

Безшевната тръба става по-трудна за производство с увеличаване на диаметъра и дебелината на стената, тъй като изисква голямо оборудване за пробиване и валцуване. Заварената тръба от плоча се мащабира по-лесно, така че тръбата EFW е стандартният отговор за големи технологични линии, канали и тръби с тежки-стени. Тъй като тръбата A358 се навива от плоча, доставчикът може да приспособи външния диаметър и дебелината на стената към проекта, вместо да се ограничава до стандартен график. В средата на обхвата (приблизително NPS 8 до 30) могат да се прилагат и двете спецификации и решението зависи от факторите на кода на дизайна, нуждите от проверка, дебелината на стената и цената.

Как се сравняват тестването и инспекцията?

A312 подлага на тест всяка дължина: всяка тръба трябва да премине хидростатичен тест или неразрушителен електрически тест. A358 полага своите усилия за проверка на заваръчния шев, използвайки радиография по клас, с други тестове, както е посочено от купувача.

A312: всяка дължина се подлага или на хидростатичен тест, или на неразрушителен електрически тест (вихров ток или ултразвук, съгласно стандарта за общи изисквания A999). Необходими са и механични тестове, като тестове за опън и сплескване.

A358: Класове 1, 3 и 4 изискват пълна радиография на всички заварени съединения в съответствие с раздел VIII на ASME, параграф UW-51. Клас 5 изисква точкова радиография за UW-52 до най-малко 12 инча (300 mm) на 50 фута (15 m) заваръчен шев. Клас 2 не изисква нищо.

Идентификация: Тръбата A312 е маркирана, за да покаже дали е безшевна (SML), заварена (WLD) или силно студено обработена (HCW), така че производственият път може да бъде проверен върху тръбата и сертификата.

И двете спецификации разчитат на сертификати за изпитване на мелница, така че поискайте ги и проверете дали класът, топлинният номер, класът (за A358) и резултатите от теста съответстват на вашата поръчка за покупка.

Как факторите за качество на заваръчните съединения ASME B31.3 влияят върху дебелината на стената?

Заварената тръба може да се нуждае от приблизително 11–25% повече стена от безшевната тръба за същото налягане, ако нейният коефициент на качество на заваръчните съединения (Ej) е понижен, но допълнителното изследване може да повиши Ej до 1,00 и да премахне наказанието.

Кодовете за тръбопроводи като ASME B31.3 намаляват допустимото напрежение на заварената тръба чрез фактор за качество на заваръчната връзка, Ej. Безшевната тръба няма надлъжна заварка, така че Ej=1.00. За заварена тръба Ej отразява колко старателно е изследвана заварката. В опростения, доминиран-случай, необходимото налягане-съдържаща стена се мащабира с 1/Ej, което дава приблизителната допълнителна стена, показана в таблицата. Стойностите по-долу са често публикуваните основни и увеличени фактори; потвърдете ги в текущото издание на вашия дизайнерски код.

Практическо значение: тръба от клас 1 A358 може да бъде толкова здрава на хартия, колкото и безшевна тръба, докато обикновена заварена тръба A312 без допълнително изследване се нуждае от по-дебела стена, за да издържи същото налягане. Ето защо дизайнерите понякога определят заварена тръба A312 с допълнителна радиография или избират клас A358, за да поддържат дебелината на стената и теглото под контрол. Дебелината на стената също трябва да покрива допуските за корозия, механичните натоварвания и допустимите отклонения на мелницата, така че използвайте тази таблица като представа за дизайна, а не като заместител на изчисление на код.

Как се сравняват устойчивостта на корозия, добавъчния метал и топлинната обработка?

За една и съща степен и подходящо{0}}закалено състояние, безшевната и заварената неръждаема тръба се представят по подобен начин при повечето корозивни услуги, но заваръчният шев е мястото, където се проявяват разликите. Заварената тръба A312 има автогенни заварки със същата химия като основния метал, докато заварките A358 съдържат добавъчен метал, чийто състав трябва да съответства на услугата.

Заваръчният шев е най-вероятното място за локализирана корозия, тъй като е разтопен и повторно -втвърден. В заварената тръба A312 шевът е направен без пълнител, така че заваръчният шев има по същество същата химия като тръбата, а крайната термична обработка помага за възстановяване на еднаква устойчивост на корозия. В тръба A358 се добавя добавъчен метал, така че химията на заваръчния шев зависи от избрания пълнител.

Пълнителите, използвани за неръждаема стомана, често съдържат допълнителен никел или молибден за защита срещу ефектите на втвърдяване, но те могат да се държат различно от основния метал в определени среди, като например много високи температури или среда,-съдържаща сяра. За тежка работа с хлорид или киселина, посочете добавъчния метал, термичната обработка и всеки тест за корозия на заваръчния шев (например тест за корозия на заваръчната зона) в поръчката за покупка и сравнете съпротивлението на заваръчния метал срещу питинг с основния метал.

Ниско{0}}въглеродните класове (304L, 316L) намаляват риска от утаяване на карбид близо до заваръчния шев, което помага да се избегне междукристална корозия в -заварени условия.

Отгряването на разтвор след заваряване е нормалният начин за възстановяване на устойчивостта на корозия в зоната на заваряване и A312 изисква тръбата да бъде доставена термично обработена.

За критично корозионно обслужване поискайте подробности за процедурата за заваряване и тестване, която и спецификация да изберете.

Как се сравняват разходите и времето за изпълнение?

Заварената тръба обикновено е по-евтина от безшевната тръба със същия размер, а EFW тръбата от плоча обикновено е най-икономичният и достъпен вариант за големи диаметри и тежки стени; безшевната тръба носи премия в цената, но предлага еднороден продукт без надлъжен шев.

Безшевното производство се нуждае от специализирано оборудване за пробиване и валцуване или изтегляне и има тенденция да бъде ограничено в максимален диаметър. Заварената тръба започва от намотка, лента или плоча, което позволява по-голяма гъвкавост по отношение на размера и стената. Тръба A358, базирана на плоча, може да бъде направена по поръчка с нестандартни диаметри и стени, но всеки клас добавя разходи за инспекция: клас 1 и 3 изискват пълна радиография, което добавя време и разходи, докато клас 2 е най-малко изследваният и с най-ниска цена. Действителните цени и сроковете за доставка зависят от класа, размера, количеството и пазарните условия, така че поискайте оферти за всяка опция и ги сравнете по инсталирани разходи, а не само цена на метър. По-тънка стена (от по-висок Ej) може да компенсира част от разходите за допълнително изследване.

Кои спецификации се отнасят за тръби от никелова сплав?

A312 и A358 обхващат само аустенитни неръждаеми стомани. Никеловите сплави използват отделни спецификации за тръби от серия ASTM B-с различни документи за безшевни и заварени продукти.

За дуплексна неръждаема стомана A312 и A358 също не се прилагат: ASTM A790 обхваща безшевни и прав{3}}заварени дуплексни тръби, а ASTM A928 обхваща електрически-фузионно-заварени дуплексни тръби с добавъчен метал. Винаги проверявайте обхвата и изданието на спецификацията за сплавта, която купувате.

Коя спецификация да изберете?

Изберете безшевни A312 за линии с малък-диаметър, висока-интегритет или циклични-сервизни линии; A312 заварен за-рентабилно общо обслужване в малки и средни размери; и A358 за тръба с голям-диаметър или тежка-стена, като класът съответства на вашия проектен код и нуждите от инспекция.

Преди да поръчате, потвърдете четири елемента в поръчката за покупка: спецификация и издание, клас (включително ниско-въглероден или H-клас), тип или клас на производство и допълнителни изисквания като радиография, топлинна обработка и тестване за корозия. Вашият дизайнерски код и инженерът имат последната дума.

Често задавани въпроси

Каква е основната разлика между ASTM A312 и ASTM A358?

A312 обхваща безшевни, право-заварени (без добавъчен метал) и силно студено обработени аустенитни неръждаеми тръби, главно в NPS 1/8 до 30. A358 обхваща електрически-заварени-тръби, направени с добавъчен метал, обикновено с по-големи диаметри, и е разделена на пет класа.

Тръбата A312 безшевна ли е или заварена?

И двете. A312 обхваща безшевни тръби и заварени тръби, а тръбите са обозначени с SML, WLD или HCW, за да покажат коя имате.

Тръбата A358 използва ли добавъчен метал?

да Тръбата A358 е заварена с добавъчен метал във всички проходи, с изключение на това, че тръбата от клас 4 може да има вътрешен заваръчен проход, направен без пълнител.

Какво представляват ASTM A358 клас 1, 2, 3, 4 и 5?

Клас 1: двойно заварени, 100% рентгенографски. Клас 2: двойно заварени, без радиография. Клас 3: единично заварени, 100% рентгенографски. Клас 4: като клас 3, но вътрешният проход може да не използва пълнител. Клас 5: двойно заварени, точково рентгенографски.

Тръбата A358 толкова здрава ли е, колкото безшевната тръба?

За проектни изчисления класове 1, 3 и 4 на A358 могат да бъдат оценени при фактор на качеството на заваръчните съединения от 1,00 съгласно ASME B31.3, същото като безшевните тръби, тъй като заваръчният шев е напълно радиографиран. По-ниските класи използват по-ниски фактори.

За какъв размер обикновено се използва тръба A358?

Спецификацията няма официално ограничение на размера, но търговската практика обикновено я прилага от около NPS 8 и по-големи и това е обичайният път за много големи диаметри.

Кое е по-евтино, A312 или A358?

Зависи от размера и класа. Заварената тръба обикновено е по-евтина от безшевната, а тръбата A358, базирана на пластини, обикновено е икономичният избор за големи диаметри, но високите класове с пълна радиография добавят разходи за проверка.

A312 или A358 важи ли за тръба от сплав 20 или монел?

Не. И двете покриват аустенитна неръждаема стомана. Никеловите сплави използват спецификации за тръби от серия ASTM B-, като B729 и B464 за сплав 20.